当汽车制动距离测试器的设计构想

汽车制动距离测试器的设计构想

摘要：本文通过对汽车制动停车过程的分析，利用微波雷达测距原理设计了一个运用多普勒雷达传感器对相对运动的地面进行扫描所获得的频移（与车速成正比）信号及时由单片机对其数据进行处理后控制点阵液晶显示屏显示汽车制动停车距离的自动测量显示仪器，并对设计的成本及其市场需求进行了简要分析。

关键词：制动距离、雷达、设计

1．汽车制动停车过程的分析

交通事故具有突发性，令驾驶员措手不及。下面我们分析一下制动停车的全过程。如图分析：

T1=T1′+T1′′为驾驶员的反应时间，一般为0.6s~1.0s

T2=T2′+T2′′制动器的作用时间和迟滞时间---统称为迟滞时间目前汽车的尾门和保险杠的位置普遍都使用的塑料制品，一般6、征求公众意见的主要事项为0.2~0.9s

T3为制动有效时间，在此时间内汽车的减速度基本不变(ABS成波浪‘直线’趋势)，即最大制动强度进行制动直到停车所需时间。制动停车过程大体可分两个过程：1。从发出制动信号开始到驾驶员做出制动动作（用脚接触制动踏板）为第一个过程；2.从驾驶员做出制动动作（用脚接触制动踏板）到车辆停车为第二个过程。

2.制动停车距离测试器的设计

2.1系统组成及工作原理

本系统功能由硬件和软件两大部份协调完成，硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、转化、处理、各种信息的显示等；

软件主要完成信号的处理及控制功能等。其工作原理是测速传感器采用多普勒测速雷达。当汽车行驶时，多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波，同时又接收反射回来的电磁波，测量汽车雷达发射与接收的差值，便可以实时准确的计算出汽车车速、位移。当测试员发出检测信号时系统开始计时工作。ATmega16 AVR单片机查询多普勒雷达传感器的输出信号，并对各个时间段的数据进行处理；然后对输入信号进行相应处理后通过显示模块LCM12232F输出。输出的信号参数有：驾驶员的反应时间、反应距离、制动时间、制动距离、电磁干扰强度等。由此来检验驾驶员及汽车的制动性能。同时还可输出各种提示报警信号。系统硬件结构如图所示。

2. 2硬件构成

该系统硬件主要包括以下几个模块： ATmega16 AVR单片机主控模块、电源模块、传感器检测模块、ADC模/数转换模块（使用单片机片内AD）、LCM12232F显示模块等。其中ATmega16 AVR主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能，电源模块对整个仪器系统进行供电，传感器完成信号的采样功能，ADC完成将模拟信号转换成数字信号的功能，LCM12232F显示模块完成字符、数字的显示功能。

2.2.1主控模块

ATmega16 的引脚

系统采用ATMEL公司生产的8位AVR单片机ATmega16，它是带16K字节FLASH的可编程的微控制器。

2.2.2 多普勒微波测距雷达传感器

综合需要我们选取4803型多普勒微波测距雷达传感器，其主要参数如下：

DC8V电源接入端口

微波腔体振荡器频率为10.525G

30mw频率发生器 接收器(尺寸40x60x62)

雷达天线接收盒（外观85x69x21mm）

TTL数据在周期表中与铅毗邻的铋输出接口（附带数据延长线）

2.2.3 点阵液晶显示模块

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在此我们采用LCM12232F，LCM12232F是一种内置8192个16*16点汉字库和128个16*8点ASCII字符集图形点阵液晶显示器。如下图：

它主要由行驱动器/ 列驱动器及128×32全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可以显示7.5×2个(16×16点阵)汉字.与外部CPU接口采用并行或串行方式控制。

2.2.4电磁检测传感器

选用KEY/Z 20S磁阻传感器

开路灵敏度4.7(mV/V)/(kA/m)

输出迟滞电压